行驶车辆的轴荷重测量装置和方法制造方法及图纸

一种行驶车辆的轴荷重测量装置和方法，包括：测定行驶在道路上的车辆的轴荷重的至少两个压电式感应器；对上述车辆进行摄像的相机；对从上述压电式感应器输出的压电式信号进行信号处理，然后测定车辆的轴荷重，判断该车辆是否超载，然后确定是否将从上述相机拍摄得到的超载车辆发送至中心的控制箱。本发明专利技术可以在不停止车辆的情况下测定行驶中车辆的重量，本发明专利技术利用的压电式感应器价格低廉，从而可以替代现在用于约束车辆超载使用的高价的测定用的精密仪器，降低了测定装置的制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于的，尤其是关于利用埋设在道路上的压电式(piezoelectricity)感应器来测量行驶中的车辆的轴荷重的一种。(2)
技术介绍
现在我们使用的是将车辆停止通过约束车辆超载的装置来进行车辆轴荷重测量的固定式和移动式两种测量装置。现有的约束车辆超载的装置为设置在道路的外边的精密感应器，进行测定轴荷重的固定式测定方式和可移动测定的移动式测定方式。但是，上述现有技术当中，是将车辆低速行驶在设置在道路外边的精密感应器上来准确测定重量的，但是因为需要停止车辆，并且由于测定感应器成本等问题，造成测定成本较高的问题。(3)
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，本专利技术的目的在于提供一种，将低价格的压电式感应器埋设在道路上，车辆不用停止甚至车辆高速行驶时也能够测定轴荷重。本专利技术的另外一个目的是利用轮胎装置(tire model)来有效的解决压电式感应器和行驶的车辆之间产生的动负荷。另外，本专利技术的另外一个目的在于利用压电式感应器的自身特性，即高通滤波器的逆函数，恢复被歪曲输出的压电式信号。另外，本专利技术的另外一个目的在于通过由压电式感应器，压电式信号监测回路，数码相机，控制箱子等构成的系统，对超重车辆进行自动检出、摄像、传送，从而有效的对超载车辆进行约束。本专利技术的目的是这样实现的一种行驶车辆的轴荷重测定装置，包括至少两个压电式感应器，测定行驶在道路上的车辆的轴荷重；相机，对所述的车辆进行摄像；控制箱，对从所述的压电式感应器输出的压电式信号进行信号处理，然后测定所述的车辆的轴荷重，判断所述的车辆是否超载，然后确定是否将从所述的相机拍摄得到的超载车辆发送至中心。一种行驶车辆的轴荷重测定方法，包括以下操作步骤第一步骤，将各压电式感应器测定的轴荷重计算平均值，然后判断计算得到的值是否超过了超载限度；第二步骤，如果第一步骤中计算得到的值超过了超载限度，使用相机对超载车辆进行拍摄，通过网络发送至中心。一种行驶车辆的轴荷重测定方法，包括第一步骤，对从压电式感应器输出的压电式信号进行采样；第二步骤，利用压电式感应器自身特性，即，高通滤波器的逆函数，对所述的被采样的压电式信号进行恢复；第三步骤，求出所述的被恢复的数字信号当中相应于车辆重量的峰值；第四步骤，利用所述的峰值和压电式感应器接收到的力的关系式，亦即趋势线，求出被测定峰值相应的力Fp；第五步骤，利用轮胎装置，求出轮胎触及到地面上的力中压电式感应器接收到的力所占的比率α。第六步骤，将所述的第四步骤中的被测定峰值相应的力Fp除以所述的第五步骤中的比率α，测定得到车辆的轴荷重，Ft=Fpα.]]>本专利技术的效果具有上述构成并进行如上所述操作的本专利技术的，可以在不停止车辆的情况下测定行驶中车辆的重量，本专利技术利用的压电式感应器价格低廉，从而可以替代现在用于约束车辆超载使用的高价的测定用的精密仪器，降低测定装置的成本。另外，本专利技术应用轮胎装置，从而可以有效的解决相同的车辆由于轮胎的气压状态、适载重量、悬架装置运动等情况施加到压电式感应器的动负荷问题，从而可以提高车辆轴荷重测定的准确性。另外，即使是相同的车辆，压电式感应器发生的信号为通过压电式感应器的自身特性的高通滤波器的值，所以，根据速度的不同，低频信号成分歪曲程度非常大。因此，本专利技术利用高通滤波器的逆函数对其进行恢复，从而可以测定车辆轴荷重相应的信号。最后，本专利技术利用两个以上的压电式感应器，提高轴荷重测定的准确性，可以有效实现远距离自动约束超载车辆的目的。为进一步说明本专利技术的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。(4)附图说明图1为本专利技术的压电式感应器信号感应回路的框图。图2为本专利技术的轴荷重测定方法的操作流程图。图3为本专利技术的另外一个实施例的轴荷重测定系统的结构实施例图。图4为本专利技术的轴荷重测定系统的操作流程图。附图中主要部分的符号说明10，缓冲增幅器20，基准电压发生部30，增幅调节部40，模拟/数字信号转换器50，微处理器(5)具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的的实施例进行详细说明。图1为本专利技术的压电式(piezoelectricity)感应器信号感应回路的框图。如图所示，本专利技术的压电式感应器信号感应回路包括一端连接压电式感应器，另一端连接压电式感应器信号感应回路，以分隔开压电式感应器和压电式感应器信号感应回路的缓冲增幅器10；取出通过上述缓冲增幅器10的压电式感应器信号的滞后(hysteresis)成分的基准电压发生部20；将经过上述基准电压发生部20已经取出了滞后成分的压电式信号进行增幅然后输出的增幅调节部30；对从上述增幅调节部30输出的信号进行采样转换为数字信号并输出的模拟/数字信号转换器40(即，图中的A/D转换器40)；将上述模拟/数字信号转换器40输出的数字信号使用到轴荷重测定的微处理器50。为了分隔开压电式感应器和压电式感应器信号感应回路，使用了缓冲增幅器10。这是为了分隔开机械系统(压电式感应器)和电子系统(压电式感应器信号感应回路)。为了能够去除通过缓冲增幅器10的压电式信号的滞后成分，将缓冲增幅器10与基准电压发生部20结合。然后让信号通过由具有适当增幅比例的OP放大回路构成的增幅调节部30进行信号增幅。增幅调节部30可以受动或者自动构成硬件。增幅的模拟信号通过适当采样周期，经过模拟/数字信号转换器40转换为数字值。该数字转换值在微处理器50当中使用在轴荷重测定上。图2为本专利技术的轴荷重测定方法的操作流程图。如图所示，本专利技术的轴荷重测定方法，其特征在于包括第一步骤S11，对从压电式感应器输出的压电式信号进行模拟/数字信号(A/D)转换和采样；第二步骤S12，利用压电式感应器自身特性，即高通滤波器的逆函数，对上述被采样的压电式信号进行恢复；第三步骤S13，求出上述被恢复的数字信号当中相应于车辆重量的峰值；第四步骤S14，利用峰值和压电式感应器接收到的力的关系式，亦即趋势线(如图2中输入信号所示)，求出被测定峰值相应的力Fp；第五步骤S15，利用轮胎装置，求出轮胎触及到地面上的力中压电式感应器接收到的力所占的比率α。第六步骤S16，，将上述第四步骤S14中被测定峰值相应的力Fp除以上述第五步骤S15中的比率比率α，测定得到车辆的轴荷重，Ft=Fpα.]]>附图当中，与感应器接收到的压力成正比产生的电压通过恰当的采样周期转换得到的数字值是通过压电式感应器自身特征的抵抗和由k(高通滤波器的逆函数)构成的高通滤波器后的值。该值随着车辆速度的增大，其信号歪曲程度也越大。因此，即使相同的车辆因为速度的不同其产生的值也不同，所以，需要在通过滤波器之前求值。利用高通滤波器的逆函数恢复数字信号。求出被恢复的信号当中与车辆重量相当的峰值。利用上述峰值和压电式感应器接收到的力Fp的关系式，也即趋势线，求出被测定峰值相应的力Fp。因为即使是相同的车辆，由于轮胎的气压状态、适载重量、悬架装置运动等情况的不同其施加到感应器的力也不同，所以为了求出轮胎接触地面的面积当中施加到感应器的力需要使用轮胎装置。即，求出轮胎接触地面的力当中施加到感应器的力的比率α。图3为本专利技术的另外一个实施例的轴荷重测定系统的结构例图。如图所示，本专利技术的轴荷重测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行驶车辆的轴荷重测定装置，其特征在于包括：至少两个压电式感应器，测定行驶在道路上的车辆的轴荷重；相机，对所述的车辆进行摄像；控制箱，对从所述的压电式感应器输出的压电式信号进行信号处理，然后测定所述的车辆的轴荷重， 判断所述的车辆是否超载，然后确定是否将从所述的相机拍摄得到的超载车辆发送至中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹一秀，
申请(专利权)人：乐金电子惠州有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]